JP7238108B2 - Wake-up control system and method for parallel-connected battery packs - Google Patents
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Description
本出願は電池技術分野に関し、特に並列接続電池パックのウェークアップ制御システム及び方法に関する。 TECHNICAL FIELD This application relates to the field of battery technology, and more particularly to a wake-up control system and method for parallel-connected battery packs.
ユーザによるエネルギー貯蔵電池の電力及び航続時間の需要の増加に対応するために、依然として単一の電池パックの方案を用いると、電池パックのセルのエネルギー密度及びセルの容量を増加させるため、電池パックの体積及び重量を増加させ、電池パックの研究開発、製造、輸送及び取り付けコストを増加させてしまう。電池パックの並列接続の技術案を用いると、研究開発角度から、低容量の方案を設計すればよく、開発者の開発及び安全性認証コストを低減させる。 In order to meet the increasing demands of users for energy storage battery power and endurance, still using a single battery pack solution, the battery pack will increase the cell energy density and cell capacity of the battery pack. increase the volume and weight of the battery pack, increasing the research and development, manufacturing, transportation and installation costs of the battery pack. By using the battery pack parallel connection technology, from the perspective of research and development, it is only necessary to design a low-capacity solution, which reduces the developer's development and safety certification costs.
現在、従来のエネルギー貯蔵システムのウェークアップ方式は、多段並列接続されるシステムエネルギー貯蔵インバータ(PCS)の電力端により出力され、それに接続されたスタンドアロンシステムの動力線PACK+、PACK-端に伝達され、PACKシステム自体のアクティベーション回路は、PACK端に出力があることを検出した後に、それ自体のPACKシステムをアクティベーションするか、又は、システム自体の物理ボタンを介して、システムを1つずつにアクティベーションする。このウェークアップ方式は、簡単で確実であり、実現しやすく、エネルギー貯蔵発電所の多段並列接続システムに広く応用される。 At present, the wake-up method of the conventional energy storage system is output by the power end of the system energy storage inverter (PCS) connected in multi-stage parallel, and is transmitted to the power line PACK+, PACK- end of the stand-alone system connected thereto, and PACK The system's own activation circuit activates its own PACK system after detecting that there is an output at the PACK end, or activates the system one by one via the system's own physical buttons. do. This wake-up method is simple, reliable, easy to implement, and widely applied in multi-stage parallel connection system of energy storage power plant.
しかしながら、従来の技術において複数組のPACKを並列接続して使用する条件において、PACK電力端の出力で他のPACKをウェークアップする方式を用いると、担持端が検出されていない場合のみをウェークアップすることができる。担持端のPCSは、正常に出力するために、PACK状態を検出する必要がある場合、該応用シーンを満たすことができず、この他の担持出力端に故障がある場合、電力線を介してウェークアップすると、デバイスの焼損や装置の破損を引き起こしやすく、単一のPACKの物理ボタンを介してウェークアップする方式は、操作が煩瑣であり、操作が煩雑であり、容易ではない。 However, under the condition that multiple sets of PACKs are connected in parallel in the prior art, if the output of the PACK power end wakes up the other PACKs, it wakes up only when the carrying end is not detected. can be done. If the PCS at the carrying end needs to detect the PACK status to output normally, it cannot meet the application scene, and if there is a failure at the other carrying output end, it will wake up through the power line. Then, it is easy to burn out the device or damage the device, and the method of waking up via the physical button of a single PACK is complicated and complicated to operate, and it is not easy.
上記内容に鑑みて、機能安全要求を備え、操作が容易であり、ユーザーエクスペリエンスを向上させる並列接続電池パックのウェークアップ制御システム及び方法を提供する必要がある。 In view of the above, there is a need to provide a wake-up control system and method for parallel-connected battery packs with functional safety requirements, easy operation, and improved user experience.
本出願の実施形態は、並列接続電池パックのウェークアップ制御システムであって、並列接続される第1の電池パック及び第2の電池パックを備え、前記第1の電池パックが第1の制御ユニットを備え、前記第2の電池パック第2の制御ユニットを備え、
前記第1の電池パックは、第1のトリガー信号を受信して、前記第1の電池パックの第1の制御ユニットをウェークアップするために用いられ、
前記第1の電池パックの第1の制御ユニットは、ウェークアップされた後に、第1の駆動信号を出力するために用いられ、
前記第2の電池パックは、前記第1の電池パックから送信される第2の駆動信号を受信し、前記第2の駆動信号を処理した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットに転送して、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップするために用いられ、前記第2の駆動信号は、前記第1の電池パックが第1の駆動信号を処理した後に出力される、並列接続電池パックのウェークアップ制御システムを提供する。
An embodiment of the present application is a wake-up control system for parallel-connected battery packs, comprising a first battery pack and a second battery pack connected in parallel, wherein the first battery pack controls a first control unit. comprising a second control unit for the second battery pack;
the first battery pack is used to receive a first trigger signal to wake up a first control unit of the first battery pack;
the first control unit of the first battery pack is used to output a first drive signal after being woken up;
The second battery pack receives a second drive signal transmitted from the first battery pack, and after processing the second drive signal, a second control unit of the second battery pack to wake up a second control unit of the second battery pack, wherein the second drive signal is output after the first battery pack processes the first drive signal A wake-up control system for parallel connected battery packs.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第1の電池パックは、第1の信号処理ユニットであって、第1の駆動モジュールと、第1の分離素子と、第1の処理モジュールとを備え、前記第1の駆動信号を処理した後に、前記第2の駆動信号を得るための第1の信号処理ユニットをさらに備える。 According to some embodiments of the present application, the first battery pack is a first signal processing unit comprising a first drive module, a first isolation element and a first processing module. and further comprising a first signal processing unit for obtaining said second drive signal after processing said first drive signal.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第1の駆動モジュールが前記第1の制御ユニットと前記第1の分離素子との間に電気的に接続され、前記第1の処理モジュールが前記第1の分離素子に電気的に接続され、前記第1の駆動モジュールは、第1の駆動信号を受信し、前記第1の駆動信号を駆動して増幅させた後に、前記第1の分離素子をオンにするために用いられ、前記第1の分離素子は、オンにされた後に、前記第1の処理モジュールが前記第2の駆動信号を出力するにように制御するために用いられる。 According to some embodiments of the present application, said first drive module is electrically connected between said first control unit and said first isolation element, and said first processing module is connected to said electrically connected to a first isolation element, the first drive module receives a first drive signal, drives and amplifies the first drive signal, and then drives the first isolation element; and the first isolation element is used to control the first processing module to output the second drive signal after being turned on.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第2の電池パックは、第2の信号処理ユニットであって、第2の駆動モジュールと、第2の処理モジュールと、第2の分離素子とを備え、前記第2の駆動モジュールは、前記第2の駆動信号を受信し、第2の駆動信号に基づいて前記第2の分離素子をオンにするように制御するために用いられ、前記第2の分離素子は、オンにされた後に、電圧信号を前記第2の処理モジュールに出力するために用いられ、前記第2の処理モジュールは、電圧信号を受信した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップするために用いられる、第2の信号処理ユニットをさらに備える。 According to some embodiments of the present application, the second battery pack is a second signal processing unit comprising a second drive module, a second processing module and a second isolation element. wherein the second drive module is used to receive the second drive signal and control to turn on the second isolation element based on the second drive signal; Two isolation elements are used to output a voltage signal to the second processing module after being turned on, the second processing module, after receiving the voltage signal, the second battery pack further comprising a second signal processing unit used to wake up the second control unit of the .
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第1の駆動モジュールは、第1のスイッチを備え、前記第1のスイッチの第1の端が前記第1の制御ユニットに電気的に接続され、前記第1のスイッチの第2の端が接地され、前記第1のスイッチの第3端が前記第1の分離素子に電気的に接続される。 According to some embodiments of the present application, said first drive module comprises a first switch, a first end of said first switch being electrically connected to said first control unit. , the second end of the first switch is grounded and the third end of the first switch is electrically connected to the first isolation element.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第1の分離素子は、第1の発光ユニットと第1のスイッチユニットとを備え、前記第1のスイッチユニットは、エミッターと集電極とを備え、前記第1の発光ユニットの第1の端が前記第1のスイッチの第3端に電気的に接続され、前記第1の発光ユニットの第2の端が前記第1の制御ユニットに電気的に接続され、前記第1のスイッチユニットのエミッターが接地され、前記第1のスイッチユニットの集電極が前記第1の処理モジュールに電気的に接続される。 According to some embodiments of the present application, said first separating element comprises a first light emitting unit and a first switch unit, said first switch unit comprising an emitter and a collecting electrode. , a first end of the first light emitting unit is electrically connected to a third end of the first switch, and a second end of the first light emitting unit is electrically connected to the first control unit; , the emitter of the first switch unit is grounded, and the collecting electrode of the first switch unit is electrically connected to the first processing module.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第1の処理モジュールは、第1の端が前記第1のスイッチユニットの集電極に電気的に接続され、第2の端が電源に電気的に接続され、第3端が前記第2の駆動信号を出力する第2のスイッチを備える。 According to some embodiments of the present application, the first processing module has a first end electrically connected to a collecting electrode of the first switch unit and a second end electrically connected to a power supply. and a second switch having a third end outputting the second drive signal.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第2の駆動モジュールは、ダイオードを備え、前記ダイオードのアノードが前記第2のスイッチの第3端に電気的に接続され、前記ダイオードのカソードが前記第2の分離素子に電気的に接続され、前記第2の発光ユニットの第2の端が接地され、前記第2のスイッチユニットのエミッター及び集電極が前記第2の処理モジュールに電気的に接続される。 According to some embodiments of the present application, the second driving module comprises a diode, the anode of the diode is electrically connected to the third end of the second switch, the cathode of the diode is electrically connected to the second isolation element, the second end of the second light emitting unit is grounded, and the emitter and collector of the second switch unit are electrically connected to the second processing module; Connected.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第2の分離素子は、第2の発光ユニットと第2のスイッチユニットとを備え、前記第2のスイッチユニットは、エミッターと集電極とを備え、前記第2の発光ユニットの第1の端が前記ダイオードのカソードに電気的に接続され、前記第2の発光ユニットの第2の端が接地され、前記第2のスイッチユニットのエミッター及び集電極が前記第2の処理モジュールに電気的に接続される。 According to some embodiments of the present application, said second separating element comprises a second light emitting unit and a second switch unit, said second switch unit comprising an emitter and a collecting electrode. , a first end of the second light-emitting unit is electrically connected to the cathode of the diode, a second end of the second light-emitting unit is grounded, and an emitter and collector of the second switch unit; is electrically connected to the second processing module.
本出願のいくつかの実施形態によれば、前記第1のスイッチがNPN型トランジスタであり、前記第2のスイッチがPNP型トランジスタであり、前記第1のスイッチの第1の端、第2の端及び第3端がそれぞれ前記NPN型トランジスタのベース、エミッター及び集電極に対応し、前記第2のスイッチの第1の端、第2の端及び第3端がそれぞれ前記PNP型トランジスタのベース、エミッター及び集電極に対応する。 According to some embodiments of the present application, the first switch is an NPN transistor, the second switch is a PNP transistor, a first end of the first switch, a second a terminal and a third terminal respectively corresponding to the base, the emitter and the collecting electrode of the NPN transistor, the first terminal, the second terminal and the third terminal of the second switch respectively being the base of the PNP transistor; Corresponds to the emitter and collector.
本出願の実施形態は、並列接続電池パックのウェークアップ制御方法であって、
第1の電池パックが第1のトリガー信号を受信して、第1の電池パックの第1の制御ユニットをウェークアップするステップと、
前記第1の電池パックの第1の制御ユニットがウェークアップされた後に、第1の駆動信号を出力するステップと、
第2の電池パックが前記第1の電池パックから送信される第2の駆動信号を受信し、前記第2の駆動信号を処理した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットに転送して、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップするステップと、を含み、前記第2の駆動信号は、前記第1の電池パックが前記第1の駆動信号を処理した後に出力するものである、並列接続電池パックのウェークアップ制御方法をさらに提供する。
An embodiment of the present application is a wake-up control method for a parallel-connected battery pack, comprising:
receiving a first trigger signal by the first battery pack to wake up a first control unit of the first battery pack;
outputting a first drive signal after the first control unit of the first battery pack is woken up;
A second battery pack receives a second driving signal transmitted from the first battery pack, and after processing the second driving signal, transfers it to a second control unit of the second battery pack. and waking up a second control unit of the second battery pack, wherein the second drive signal is output after the first battery pack processes the first drive signal. A wake-up control method for parallel-connected battery packs is further provided.
本出願のいくつかの実施形態によれば、並列接続電池パックのウェークアップ制御方法は、第1の駆動モジュールが第1の駆動信号を受信し、前記第1の駆動信号を駆動して増幅させた後に、第1の分離素子をオンにするステップと、第1の分離素子がオンにされた後に、第1の処理モジュールが前記第2の駆動信号を出力するように制御するステップとをさらに含み、前記第1の駆動モジュールが前記第1の制御ユニットと前記第1の分離素子との間に電気的に接続され、前記第1の処理モジュールが前記第1の分離素子に電気的に接続される。 According to some embodiments of the present application, a wake-up control method for parallel-connected battery packs includes: a first driving module receiving a first driving signal; driving and amplifying the first driving signal; later, turning on the first isolation element; and controlling the first processing module to output the second drive signal after the first isolation element is turned on. , the first drive module is electrically connected between the first control unit and the first isolation element, and the first processing module is electrically connected to the first isolation element; be.
本出願のいくつかの実施形態によれば、並列接続電池パックのウェークアップ制御方法は、第2の駆動モジュールが前記第2の駆動信号を受信し、第2の駆動信号に基づいて、第2の分離素子をオンにするように制御するステップと、第2の分離素子がオンにされた後に、電圧信号を第2の処理モジュールに出力するステップと、第2の処理モジュールが電圧信号を受信した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップするステップとをさらに含む。 According to some embodiments of the present application, a wake-up control method for parallel-connected battery packs includes: a second driving module receiving the second driving signal; controlling the isolation element to turn on; outputting a voltage signal to the second processing module after the second isolation element is turned on; and receiving the voltage signal in the second processing module. later, waking up a second control unit of the second battery pack.
本出願の実施形態に係る並列接続電池パックのウェークアップ制御システム及び方法は、複数の電池パックのウェークアップ信号線を並列接続し、第1のトリガー信号により、そのうちの1つの第1の電池パックの第1の制御ユニットをウェークアップし、第2の駆動信号を第2の電池パックに出力し、第2の電池パックは、前記第2の駆動信号を処理した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットに転送することにより、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップする。このようにして、本出願の実施形態に係る並列接続電池パックのウェークアップ制御システムは、ユーザによる製品に対する操作容易性を顕著に向上させ、ユーザに良好なエクスペリエンスを与え、シンプルかつロバストな回路設計により、PCS側に存在する異常またはインタラクション操作を必要とする応用環境を解決し、製品の応用範囲がより広くなり、適応性がより高くなる。 A wake-up control system and method for parallel-connected battery packs according to an embodiment of the present application connects wake-up signal lines of a plurality of battery packs in parallel, and wakes up one of the first battery packs by a first trigger signal. wake up one control unit and output a second drive signal to a second battery pack, the second battery pack processing the second drive signal and then outputting the second drive signal of the second battery pack; to wake up the second control unit of the second battery pack. In this way, the wake-up control system for parallel-connected battery packs according to the embodiments of the present application significantly improves the user's ease of operation of the product, gives the user a good experience, and is simple and robust with circuit design. , to solve the application environment that exists in the PCS side or requires interaction operation, so that the application range of the product is wider and the adaptability is higher.
以下、本出願の実施形態における図面を参照して、本出願の実施形態における技術的解決手段を明確かつ完全に説明し、明らかに、説明された実施形態は本出願の一部の実施形態であり、全ての実施形態ではない。 The following clearly and completely describes the technical solutions in the embodiments of the present application with reference to the drawings in the embodiments of the present application. Yes, but not all embodiments.
図1を参照し、図1は、本出願の一実施形態による並列接続電池パックのウェークアップ制御システム100を並列接続するシステムのアーキテクチャ模式図である。本出願の実施形態でのウェークアップ制御システム100は、並列接続電池パックを備えてもよい。
Referring to FIG. 1, FIG. 1 is an architectural schematic diagram of a system for paralleling a wake-
本出願の実施形態での並列接続電池パックは、並列接続される複数の電池パックを備えてもよい(図1は、3つの電池パック10a、10b、10cを例として説明するが、3つより多くてもよいし、又は、3つより少なくてもよい)。すなわち、前記複数の電池パックの間が並列接続されて並列接続電池パックのウェークアップ制御システム100を形成する。
A parallel-connected battery pack in an embodiment of the present application may comprise a plurality of battery packs connected in parallel (FIG. 1 illustrates three
各前記電池パック10a、10b、10cがウェークアップ線SYN_Wake+及びSYN_Wake-を介して並列接続される。たとえば、電池パック10aのSYN_Wake+端が電池パック10b及び電池パック10cのSYN_Wake+端に接続され、電池パック10aのSYN_Wake-端が電池パック10b及び電池パック10cのSYN_Wake-端に接続される。
Each of said
本出願の実施形態では、各電池パック10a、10b、10cにトリガーモジュールKがさらに設けられ、すなわち、各前記電池パック10a、10b、10cがいずれも1つの前記トリガーモジュールKに対応して電気的に接続される。本出願の好適な実施形態では、前記トリガーモジュールKは、ボタンスイッチを備えてもよく、前記トリガーモジュールKは、トリガーされた条件においてトリガー信号を出力するために用いられる。前記複数の電池パック10a、10b、10cのうちの1つの電池パックにおけるトリガーモジュールKがトリガーされると、前記電池パックがウェークアップ状態に入る。たとえば、前記電池パック10aにおけるトリガーモジュールKがトリガーされると、前記電池パック10がウェークアップされて動作状態に入る。
In the embodiment of the present application, each
具体的には、本出願の実施形態では、電池パックの正端と負端との間に1つのボタンスイッチ及び分圧抵抗が直列接続され、ピーク電圧を解消するように、スイッチ端にフィルタコンデンサが直列接続される。分圧抵抗の抵抗値が100K~1Mの間であり、システムの電圧が42~58Vである。従って、エネルギー貯蔵システムの初期状態または長期待機の後に休眠状態に入った後に、ボタンスイッチを押してボタン端に回路を形成し、分圧抵抗端が電圧信号をシステム電源のイネーブル端に出力し、さらに制御システムが正常動作状態に入るようにする。それによって、前記複数の電池パック10a、10b、10cのうちの1つの電池パックがアクティベーションされるとき、他の電池パックを自動的にウェークアップする。
Specifically, in the embodiment of the present application, a button switch and a voltage dividing resistor are connected in series between the positive and negative ends of the battery pack, and a filter capacitor is connected to the switch end to eliminate the peak voltage. are connected in series. The resistance of the voltage dividing resistor is between 100K and 1M, and the voltage of the system is between 42 and 58V. Therefore, after the initial state of the energy storage system or after entering the dormant state after a long standby, press the button switch to form a circuit at the button end, the voltage dividing resistor end will output the voltage signal to the enable end of the system power supply, and Allow the control system to enter a normal operating state. Thereby, when one battery pack of the plurality of
図2を参照し、前記複数の電池パック10a、10b、10cは、それぞれ、1つの制御ユニット21と、1つの信号処理ユニット22とを備える。
Referring to FIG. 2, each of the plurality of
本出願の実施形態では、前記電池パック10aを第1の電池パックとしてもよく、すなわち、前記電池パック10aにおける制御ユニット21を第1の制御ユニットとしてもよく、前記電池パック10aにおける信号処理ユニット22を第1の信号処理ユニットとしてもよく、前記電池パック10b、10cをいずれも第2の電池パックとしてもよく、前記電池パック10b、10cにおける制御ユニット21をいずれも第2の制御ユニットとしてもよく、前記電池パック10b、10cにおける信号処理ユニット22を第2の信号処理ユニットとしてもよい。
In the embodiment of the present application, the
他の好適な実施形態では、前記電池パック10bを第1の電池パックとしてもよく、すなわち、前記電池パック10bにおける制御ユニット21を第1の制御ユニットとしてもよく、前記電池パック10bにおける信号処理ユニット22を第1の信号処理ユニットとしてもよく、前記電池パック10a、10cをいずれも第2の電池パックとしてもよく、前記電池パック10a、10cにおける制御ユニット21をいずれも第2の制御ユニットとしてもよく、前記電池パック10a、10cにおける信号処理ユニット22を第2の信号処理ユニットとしてもよいことを理解できる。又は、前記電池パック10cを第1の電池パックとし、すなわち、前記電池パック10cにおける制御ユニット21を第1の制御ユニットとし、前記電池パック10cにおける信号処理ユニット22を第1の信号処理ユニットとし、前記電池パック10a、10bをいずれも第2の電池パックとし、前記電池パック10a、10bにおける制御ユニット21を第2の制御ユニットとし、前記電池パック10a、10bにおける信号処理ユニット22を第2の信号処理ユニットとする。これについては、本出願は具体的に制限しない。
In another preferred embodiment, the
具体的には、前記電池パック10aは、第1のトリガー信号を受信して、前記電池パック10aの制御ユニット21をウェークアップするために用いられ、前記第1の電池パック10aの制御ユニット21は、ウェークアップされた後に、第1の駆動信号を出力するために用いられる。前記第1のトリガー信号は、前記電池パック10aにおける前記トリガーモジュールKが押圧されるときに生じた信号である。
Specifically, the
本出願の実施形態では、前記電池パック10b、10cは、前記電池パック10aから送信される第2の駆動信号を受信し、前記第2の駆動信号を処理した後に前記電池パック10b、10cの制御ユニット21に転送して、前記電池パック10b、10cの制御ユニット21をウェークアップするために用いられる。前記第2の駆動信号は、前記電池パック10aが第1の駆動信号を処理した後に出力するものである。
In the embodiment of the present application, the battery packs 10b, 10c receive a second drive signal transmitted from the
前記信号処理ユニット22は、第1の駆動モジュール23と、第1の処理モジュール24と、第1の分離素子U1とを備える。
Said
具体的には、前記電池パック10aでは、前記制御ユニット21が前記トリガーモジュールKに電気的に接続され、前記第1の駆動モジュール23が前記制御ユニット21と前記第1の分離素子U1との間に電気的に接続され、前記第1の処理モジュール24が前記第1の分離素子U1に電気的に接続される。トリガーモジュール(例えば、ボタンスイッチ)がトリガーされるとき、前記電池パック10aは、第1のトリガー信号を受信して、前記電池パック10aにおける制御ユニット21をウェークアップし、それによって、前記制御ユニット21は、他の電池パックを検出し、ウェークアップされた後に、第1の駆動信号を前記第1の駆動モジュール23に出力する。前記第1の駆動信号が前記第1の駆動モジュール23で駆動されて増幅された後に、前記第1の分離素子U1をオンにし、続いて前記第1の分離素子U1がオンにされた後に、ローレベルの信号を出力して前記第1の処理モジュール24をオンにし、前記第1の処理モジュール24が第2の駆動信号を前記電池パック10b、10cのSYN_Wake+端に出力する。すなわち、電池パック10aにおける前記信号処理ユニット22を介して第2の駆動信号を前記電池パック10b、10cに出力することで、前記電池パック10b、10cでの制御ユニット21をウェークアップする。
Specifically, in the
本出願の実施形態では、前記第1の処理モジュール24の出力電流大きさがエネルギー貯蔵システムの並列接続電池パックの数量により決定されてもよく、本出願の実施形態で設計される駆動電流が50~100mAであってもよいことを理解できる。
In the embodiment of the present application, the output current magnitude of the
前記電池パック10aが第2の駆動信号を前記電池パック10b、10cのSYN_Wake+端に出力するとき、前記電池パック10b、10cでのSYN_Wake+端が前記第2の駆動信号を受信して、それ自体の電池パックにおける制御ユニット21をアクティベーションする。
When the
具体的には、前記信号処理ユニット22は、さらに、第2の駆動モジュール25と、第2の処理モジュール26と、第2の分離素子U2とを備えてもよい。前記第2の駆動モジュール25が前記第1の処理モジュール24と前記第2の分離素子U2との間に電気的に接続され、前記第2の処理モジュール26が前記制御ユニット21と前記第2の分離素子U2との間に電気的に接続される。
Specifically, the
前記第2の分離素子U2の一側が前記第2の駆動モジュール25と外部入力信号の検出回路を構成して、入力信号の検出を行う。前記第2の駆動モジュール25は、逆接続保護、限流保護及び干渉保護の特徴を有する。前記第2の分離素子U2の他側が前記第2の処理モジュール26とシステム電源入力信号の検出回路を構成し、SYN_Wake+端が電池パック10aから出力される第2の駆動信号を受信した後に、前記第2の分離素子U2の一側の回路がオンになるとともに、前記第2の分離素子U2の他側がオンになり、それによって、電圧信号を前記第2の処理モジュール26に入力して処理することができ、前記第2の処理モジュール26は、電圧信号を受信した後に、電池パックの制御ユニットが動作するようにイネーブルする。
One side of the second separation element U2 forms an external input signal detection circuit together with the
従って、本出願の実施形態では、複数の電池パックを並列接続して使用するとき、カスケード接続ハーネスを介して複数の電池パックのウェークアップ線を並列接続し、次にボタンを介してメイン電池パックをアクティベーションし、電池パックは、自己検出を起動して合格した後に、第1の駆動信号を出力し、第1の駆動信号を分離して増幅させた後に出力し、並列接続される通信ハーネスを介して他の電池パックのSYN_Wake+の入力側に転送し、他の電池パックは、第2の駆動信号を分離処理した後に、それぞれの制御ユニットに入力してシステムの給電電源をアクティベーションし、システムは、正常に動作することができる。 Therefore, in the embodiment of the present application, when using multiple battery packs connected in parallel, the wake-up lines of the multiple battery packs are connected in parallel via the cascade connection harness, and then the main battery pack is activated via the button. After the battery pack activates and passes self-detection, it outputs a first drive signal, separates and amplifies the first drive signal and then outputs it, and connects the communication harnesses connected in parallel. to the SYN_Wake+ input side of other battery packs, and the other battery packs, after separating and processing the second drive signal, input to their respective control units to activate the power supply of the system, can work fine.
本出願の実施形態では、前記第1の分離素子U1及び前記第2の分離素子U2がいずれも電気カプラーであることを理解できる。 It can be appreciated that in the embodiments of the present application, both said first isolation element U1 and said second isolation element U2 are electrical couplers.
図3を参照し、図3は本出願の好適な実施形態での信号処理ユニット22の回路図である。
Please refer to FIG. 3, which is a circuit diagram of the
前記第1の駆動モジュール23は、第1のスイッチQ1と、第1の抵抗R1と、第2の抵抗R2と、第3抵抗R3と、第1のコンデンサC1とを備える。前記第1の分離素子U1は、第1の発光ユニットと第1のスイッチユニットとを備える。前記第1のスイッチユニットは、エミッターと集電極とを備える。
The
前記第1のスイッチQ1の第1の端が前記第1の抵抗R1を介して前記制御ユニット21の信号ピン2に電気的に接続され、前記第1のスイッチQ1の第1の端が前記第2の抵抗R2を介して接地され、前記第1のスイッチQ1の第1の端がさらに前記第1のコンデンサC1を介して接地され、前記第1のスイッチQ1の第2の端が接地され、前記第1のスイッチQ1の第3端が前記第1の発光ユニットの第1の端に電気的に接続され、前記第1の発光ユニットの第2の端が前記第3抵抗R3を介して前記制御ユニット21の信号ピン1に電気的に接続され、前記第1のスイッチユニットのエミッターが接地され、前記第1のスイッチユニットの集電極が前記第1の処理モジュール24に電気的に接続される。
A first end of the first switch Q1 is electrically connected to the
本出願の実施形態では、前記第1のスイッチQ1はNPN型トランジスタであってもよく、前記第1のスイッチQ1の第1の端、第2の端及び第3端がそれぞれ前記NPN型トランジスタのベース、エミッター及び集電極に対応する。 In an embodiment of the present application, the first switch Q1 may be an NPN transistor, and the first end, the second end and the third end of the first switch Q1 are respectively connected to the NPN transistor. Corresponding to the base, emitter and collecting electrode.
前記第1の処理モジュール24は、第2のスイッチQ2と、第4の抵抗R4と、第5の抵抗R5と、第6の抵抗R6と、第2のコンデンサC2とを備える。
The
前記第2のスイッチQ2の第1の端が前記第5の抵抗R5を介して前記第1の分離素子U1における第1のスイッチユニットの集電極に電気的に接続され、前記第2のスイッチQ2の第2の端が前記第4の抵抗R4を介して第1のスイッチユニットの集電極に電気的に接続され、前記第2のスイッチQ2の第2の端がさらに前記第6の抵抗R6を介して電源VDDに電気的に接続され、前記第2のスイッチQ2の第3端が前記第2のコンデンサC2を介して前記第2のスイッチQ2の第2の端に電気的に接続され、前記第2のスイッチQ2の第3端が信号を他の電池パックのSYN_Wake+ポートに出力する。 A first end of the second switch Q2 is electrically connected to a collecting electrode of the first switch unit in the first isolation element U1 through the fifth resistor R5, and the second switch Q2 is is electrically connected to the collecting electrode of the first switch unit through the fourth resistor R4, and the second end of the second switch Q2 further connects the sixth resistor R6. The third end of the second switch Q2 is electrically connected to the second end of the second switch Q2 through the second capacitor C2, and the The third end of the second switch Q2 outputs a signal to the SYN_Wake+ port of the other battery pack.
本出願の実施形態では、前記第2のスイッチQ2はPNP型トランジスタであってもよく、前記第2のスイッチQ2の第1の端、第2の端及び第3端がそれぞれ前記PNP型トランジスタのベース、エミッター及び集電極に対応することを理解できる。 In an embodiment of the present application, the second switch Q2 may be a PNP transistor, and the first end, the second end and the third end of the second switch Q2 are respectively connected to the PNP transistor. It can be understood that it corresponds to the base, emitter and collecting electrode.
前記第2の駆動モジュール25は、ダイオードD1と、第7の抵抗R7と、第8の抵抗R8と、第3コンデンサC3とを備える。前記第2の分離素子U2は、第2の発光ユニットと第2のスイッチユニットとを備える。前記第2のスイッチユニットは、エミッターと集電極とを備える。
The
前記ダイオードD1のアノードが前記第2のスイッチQ2の第3端に電気的に接続され、前記ダイオードD1のカソードが前記第2の発光ユニットの第2の端に電気的に接続され、前記ダイオードD1のカソードが前記第7の抵抗R7を介して接地され、前記第2の発光ユニットの第2の端が接地され、前記第2の発光ユニットの第1の端が前記第3コンデンサC3を介して前記第2の発光ユニットの第2の端に電気的に接続され、前記第2の発光ユニットの第1の端が前記第8の抵抗を介して他の電池パックのSYN_Wake-ポートに電気的に接続される。前記第2のスイッチユニットのエミッター及び集電極が前記第2の処理モジュール26に電気的に接続される。
The anode of the diode D1 is electrically connected to the third end of the second switch Q2, the cathode of the diode D1 is electrically connected to the second end of the second light emitting unit, and the diode D1 is is grounded through the seventh resistor R7, the second end of the second light emitting unit is grounded, and the first end of the second light emitting unit is grounded through the third capacitor C3. electrically connected to the second end of the second light emitting unit, and the first end of the second light emitting unit is electrically connected to the SYN_Wake-port of another battery pack through the eighth resistor; Connected. The emitter and collecting electrodes of the second switch unit are electrically connected to the
前記第2の処理モジュール26は、第9の抵抗R9と、第10の抵抗R10と、第11の抵抗R11と、第12の抵抗R12と、第13の抵抗R13と、第14の抵抗R14と、第4のコンデンサC4とを備える。
The
前記第2のスイッチユニットの前記集電極が前記第9の抵抗R9を介して前記制御ユニット21の信号ピン3に電気的に接続され、前記第2のスイッチユニットのエミッターが前記第10の抵抗を介して前記制御ユニット21の信号ピン4に電気的に接続され、前記第2のスイッチユニットのエミッターがさらに順に前記第11の抵抗R11、前記第12の抵抗R12及び前記第13の抵抗R13を介して接地され、前記制御ユニット21の信号ピン5が前記第14の抵抗R14を介して前記第12の抵抗R12と前記第13の抵抗R13との間のノードに電気的に接続され、前記制御ユニット21の信号ピン5がさらに前記第4のコンデンサC4を介して接地される。
The collecting electrode of the second switch unit is electrically connected to the signal pin 3 of the
本出願の技術的解決手段は、エネルギー貯蔵システムにおける複数の電池パックを並列接続して使用するとき、単一の電池パックが起動して他の電池パックの機能を自動的にアクティベーションすることを実現する。以下、図3に示す回路図を例として本出願の発明原理について説明する。 The technical solution of the present application is that when using multiple battery packs in parallel connection in an energy storage system, a single battery pack starts up and automatically activates the functions of other battery packs. come true. The inventive principle of the present application will be described below using the circuit diagram shown in FIG. 3 as an example.
使用するとき、これらの電池パックのうちの任意の電池パック(例えば、電池パック10a)のトリガーモジュールKが押されると、すなわち、このときの前記電池パック10aは、第1の電池パックとして、前記トリガーモジュールKから出力されるハイレベルのトリガー信号を受信して、前記電池パック10aにおける制御ユニット21が動作し始めるようにウェークアップする。
In use, when the trigger module K of any one of these battery packs (for example,
続いて、前記電池パック10aは、他の電池パックを検出し、ハイレベル状態の第1の駆動信号を前記第1のスイッチQ1に出力し、前記第1のスイッチQ1がオンになり、前記第1の分離素子U1における第1の発光素子の第1の端が接地され、前記第1の発光素子がオンになり、さらに前記第1のスイッチ素子をオンにするように制御し、前記第1の分離素子U1をオンにし、すなわち、前記第1の駆動信号が前記第1のスイッチQ1で駆動されて増幅された後に、前記第1の分離素子U1をオンにする。前記第1の分離素子U1がオンにされた後に、ローレベルの信号を前記第2のスイッチQ2に出力し、前記第2のスイッチQ2がオンになり、第2の駆動信号を他の電池パック10b、10cのSYN_Wake+ポートに出力する。
Subsequently, the
すべての電池パックの10a、10b、10cでのSYN_Wake+ポートとSYN_Wake-ポートとが外部接続ハーネスを介して接続される。従って、前記電池パック10b、10cのSYN_Wake+ポートが電池パック10aのSYN_Wake+ポートから出力されるハイレベルの第2の駆動信号を受信した後に、前記電池パック10b、10cでの前記第2の分離素子U2における第2の発光素子がオンになり、さらに前記第2の分離素子U2における第2のスイッチ素子をオンにするように制御し、前記第2の分離素子U2をオンにし、これによって、前記第2の分離素子U2の一側が電圧信号を出力するようにし、前記第2の処理モジュール26で処理した後に、SYN_wake upのイネーブル信号を前記電池パック10b、10cでの制御ユニット21に出力し、すなわち、前記SYN_wake upのイネーブル信号により、前記電池パック10b、10cの制御ユニット21が動作し始めるようにウェークアップすることができ、それにより、任意の電池パックをアクティベーションして動作させることを達成し、すなわち、任意の電池パックにおけるトリガーモジュールを押圧すれば、前記電池パック10a、10b、10cがすべてウェークアップされて動作状態に入ることができる。
SYN_Wake+ ports and SYN_Wake− ports of all
図4を参照し、図4は本出願の一実施形態による並列接続電池パックのウェークアップ制御方法のステップフローチャートである。前記並列接続電池パックのウェークアップ制御方法は、以下のステップを含んでもよい。 Please refer to FIG. 4, which is a step flow chart of a wake-up control method for a parallel-connected battery pack according to an embodiment of the present application. The wake-up control method for the parallel-connected battery pack may include the following steps.
ステップS41:第1の電池パックが第1のトリガー信号を受信して、第1の電池パックの第1の制御ユニットをウェークアップする。 Step S41: The first battery pack receives the first trigger signal to wake up the first control unit of the first battery pack.
本出願の実施形態では、前記第1の電池パックが1つのトリガーモジュールに電気的に接続され、前記第1のトリガー信号は、前記トリガーモジュールが押圧されるときに生じた信号であってもよく、前記トリガー信号は、前記第1の電池パックの第1の制御ユニットをウェークアップするために用いられる。 In an embodiment of the present application, the first battery pack may be electrically connected to a trigger module, and the first trigger signal may be the signal generated when the trigger module is pressed. , the trigger signal is used to wake up a first control unit of the first battery pack;
ステップS42:前記第1の電池パックの制御ユニットがウェークアップされた後に、第1の駆動信号を出力する。 Step S42: Output a first driving signal after the control unit of the first battery pack is woken up.
本出願の実施形態では、前記第1の電池パックが前記第1のトリガー信号を受信した後に、前記第1の電池パックの第1の制御ユニットがウェークアップされ、これによって、前記第1の電池パックの第1の制御ユニットが第1の駆動信号を出力する。 In an embodiment of the present application, after the first battery pack receives the first trigger signal, a first control unit of the first battery pack is woken up, thereby causing the first battery pack to outputs a first drive signal.
ステップS43:第2の電池パックが前記第1の電池パックから送信される第2の駆動信号を受信し、前記第2の駆動信号を処理した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットに転送して、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップする。 Step S43: After a second battery pack receives a second driving signal sent from the first battery pack and processes the second driving signal, a second control of the second battery pack unit to wake up the second control unit of said second battery pack.
本出願の実施形態では、前記第2の駆動信号は、前記第1の電池パックが前記第1の駆動信号を処理した後に出力するものである。 In the embodiment of the present application, the second drive signal is output after the first battery pack processes the first drive signal.
本出願の実施形態では、前記第2の電池パックは、前記第1の電池パックから送信される第2の駆動信号を受信し、前記第2の駆動信号を処理した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットに転送して、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップするために用いられる。 In an embodiment of the present application, the second battery pack receives a second drive signal transmitted from the first battery pack, and after processing the second drive signal, It is used to transfer to the second control unit of the pack and wake up the second control unit of said second battery pack.
具体的には、本出願の実施形態では、前記第1の電池パックは、第1の信号処理ユニットを備え、前記第1の信号処理ユニットは、第1の駆動モジュールと、第1の分離素子と、第1の処理モジュールとを備え、第1の駆動モジュールが前記第1の制御ユニットと前記第1の分離素子との間に電気的に接続され、前記第1の処理モジュールは、前記第1の分離素子の第1の駆動モジュールに電気的に接続されて第1の駆動信号を受信し、前記第1の駆動信号を駆動して増幅させた後に、第1の分離素子をオンにし、第1の分離素子がオンにされた後に、第1の処理モジュールが前記第2の駆動信号を出力するように制御する。 Specifically, in an embodiment of the present application, the first battery pack comprises a first signal processing unit, the first signal processing unit comprises a first drive module and a first isolation element and a first processing module, wherein a first drive module is electrically connected between the first control unit and the first isolation element, the first processing module comprising: electrically connected to a first drive module of one isolation element to receive a first drive signal, drive and amplify the first drive signal, and then turn on the first isolation element; After the first isolation element is turned on, the first processing module controls to output the second drive signal.
さらに、前記第2の電池パックは、第2の信号処理ユニットをさらに備え、前記第2の信号処理ユニットは、第2の駆動モジュールと、第2の分離素子と、第2の処理モジュールとを備え、第2の駆動モジュールは、前記第2の駆動信号を受信し、第2の駆動信号に基づいて、第2の分離素子をオンにするように制御し、第2の分離素子は、オンにされた後に、電圧信号を第2の処理モジュールに出力し、第2の処理モジュールは、電圧信号を受信した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップする。 Furthermore, the second battery pack further comprises a second signal processing unit, the second signal processing unit comprising a second drive module, a second isolation element, and a second processing module. a second drive module receiving the second drive signal and controlling to turn on the second isolation element based on the second drive signal, the second isolation element turning on after being turned on, outputs a voltage signal to a second processing module, which wakes up the second control unit of the second battery pack after receiving the voltage signal.
従って、本出願の実施形態での並列接続電池パックのウェークアップ制御システム及び方法は、複数の電池パックのウェークアップ信号線を並列接続し、そのうちの1つの電池パックをウェークアップすることにより、他の電池パックを自動的にウェークアップすることができる。このように、本出願の実施形態に係る並列接続電池パックのウェークアップ制御システムは、ユーザの製品に対する操作容易さを顕著に向上させ、ユーザに良好なエクスペリエンスを与え、シンプルかつロバストな回路設計により、PCS側に存在する異常またはインタラクション操作を必要とする応用環境を解決し、製品の応用範囲がより広くなり、適応性がより高くなる。 Therefore, the wake-up control system and method for parallel-connected battery packs in the embodiments of the present application connect the wake-up signal lines of a plurality of battery packs in parallel, and wake up one of them to wake up the other battery packs. can wake up automatically. In this way, the wake-up control system for parallel-connected battery packs according to the embodiments of the present application significantly improves the ease of operation of the user's product, gives the user a good experience, and with simple and robust circuit design, It solves the application environment that exists in the PCS side or requires interaction operation, so that the application range of the product is wider and the adaptability is higher.
当業者であれば、以上の実施形態が本出願を説明するためのものに過ぎず、本出願を限定するためのものではなく、本出願の実質的な精神範囲内に、以上の実施例に対して行われた適切な変更及び変化はいずれも本出願の特許請求の範囲に含まれることを意識すべきである。 Those skilled in the art will appreciate that the above embodiments are merely for the purpose of describing the present application and not for limiting the present application, and that within the substantial spirit of the present application, the above examples can be It should be understood that any suitable modifications and changes made thereto are included within the scope of the claims of the present application.
100 並列接続電池パックのウェークアップ制御システム
10a、10b、10c 電池パック
21 制御ユニット
22 信号処理ユニット
23 第1の駆動モジュール
24 第1の処理モジュール
25 第2の駆動モジュール
26 第2の処理モジュール
U1 第1の分離素子
U2 第2の分離素子
Q1 第1のスイッチ
Q2 第2のスイッチ
R1~R14 第1の抵抗~第14の抵抗
C1~C4 第1のコンデンサ~第4のコンデンサ
D1 ダイオード
REFERENCE SIGNS
Claims (13)
前記第1の電池パックが第1の制御ユニットを備え、前記第2の電池パックが第2の制御ユニットを備え、
前記第1の電池パックは、第1のトリガー信号を受信して、前記第1の制御ユニットをウェークアップするために用いられ、
前記第1の制御ユニットは、ウェークアップされた後に、第1の駆動信号を出力するために用いられ、
前記第2の電池パックは、前記第1の電池パックから送信される第2の駆動信号を受信し、前記第2の駆動信号を処理した後に、前記第2の制御ユニットに転送して、前記第2の制御ユニットをウェークアップするために用いられ、前記第2の駆動信号は、前記第1の電池パックが前記第1の駆動信号を処理した後に出力する信号である、ことを特徴とする並列接続電池パックのウェークアップ制御システム。 A first battery pack and a second battery pack connected in parallel,
said first battery pack comprising a first control unit and said second battery pack comprising a second control unit;
the first battery pack is used to receive a first trigger signal to wake up the first control unit;
the first control unit is used to output a first drive signal after being woken up;
The second battery pack receives a second drive signal transmitted from the first battery pack, processes the second drive signal, and then transfers the second drive signal to the second control unit to characterized in that it is used to wake up a second control unit, and the second drive signal is a signal output by the first battery pack after processing the first drive signal. Wake-up control system for connected battery packs.
第1の駆動モジュールと、第1の分離素子と、第1の処理モジュールとを備え、前記第1の駆動信号を処理した後に、前記第2の駆動信号を得るための第1の信号処理ユニットをさらに備える、ことを特徴とする請求項1に記載の並列接続電池パックのウェークアップ制御システム。 The first battery pack is
A first signal processing unit, comprising a first drive module, a first isolation element and a first processing module, for obtaining said second drive signal after processing said first drive signal The wake-up control system for parallel-connected battery packs of claim 1, further comprising:
第2の信号処理ユニットであって、第2の駆動モジュールと、第2の処理モジュールと、第2の分離素子とを備え、前記第2の駆動モジュールは、前記第2の駆動信号を受信し、第2の駆動信号に基づいて前記第2の分離素子をオンにするように制御するために用いられ、前記第2の分離素子は、オンにされた後に、電圧信号を前記第2の処理モジュールに出力するために用いられ、前記第2の処理モジュールは、電圧信号を受信した後に、前記第2の制御ユニットをウェークアップするために用いられる第2の信号処理ユニットをさらに備える、ことを特徴とする請求項2に記載の並列接続電池パックのウェークアップ制御システム。 The second battery pack is
a second signal processing unit comprising a second drive module, a second processing module and a second isolation element, said second drive module receiving said second drive signal; , for controlling to turn on the second isolation element based on a second drive signal, the second isolation element, after being turned on, converts the voltage signal to the second process. module, wherein the second processing module further comprises a second signal processing unit used for waking up the second control unit after receiving a voltage signal. 3. The wake-up control system for parallel-connected battery packs according to claim 2.
第1の電池パックが第1のトリガー信号を受信して、第1の電池パックの第1の制御ユニットをウェークアップするステップと、
前記第1の制御ユニットがウェークアップされた後に、第1の駆動信号を出力するステップと、
第2の電池パックが前記第1の電池パックから送信される第2の駆動信号を受信し、前記第2の駆動信号を処理した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットに転送して、前記第2の制御ユニットをウェークアップするステップと、を含み、前記第2の駆動信号は、前記第1の電池パックが前記第1の駆動信号を処理した後に出力する信号である、ことを特徴とする並列接続電池パックのウェークアップ制御方法。 A wake-up control method for a parallel-connected battery pack, comprising:
receiving a first trigger signal by the first battery pack to wake up a first control unit of the first battery pack;
outputting a first drive signal after the first control unit is woken up;
A second battery pack receives a second driving signal transmitted from the first battery pack, and after processing the second driving signal, transfers it to a second control unit of the second battery pack. and waking up the second control unit, wherein the second drive signal is a signal output by the first battery pack after processing the first drive signal. A wake-up control method for a parallel-connected battery pack, characterized by:
第1の分離素子がオンにされた後に、第1の処理モジュールが前記第2の駆動信号を出力するにように制御するステップと、をさらに含み、前記第1の駆動モジュールが前記第1の制御ユニットと前記第1の分離素子との間に電気的に接続され、前記第1の処理モジュールが前記第1の分離素子に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項11に記載の並列接続電池パックのウェークアップ制御方法。 turning on the first isolation element after the first drive module receives the first drive signal and drives and amplifies the first drive signal;
controlling a first processing module to output the second drive signal after a first isolation element is turned on, wherein the first drive module outputs the first 12. The method of claim 11, wherein there is an electrical connection between a control unit and the first isolation element, and wherein the first processing module is electrically connected to the first isolation element. wake-up control method for parallel-connected battery packs.
第2の分離素子がオンにされた後に、電圧信号を第2の処理モジュールに出力するステップと、
第2の処理モジュールが電圧信号を受信した後に、前記第2の電池パックの第2の制御ユニットをウェークアップするステップと、をさらに含む、ことを特徴とする請求項11に記載の並列接続電池パックのウェークアップ制御方法。 a second drive module receiving the second drive signal and controlling to turn on a second isolation element based on the second drive signal;
outputting the voltage signal to the second processing module after the second isolation element is turned on;
and waking up a second control unit of the second battery pack after a second processing module receives a voltage signal. wake-up control method.
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